简介：应用数学与力学经常使用小参数摄动近似.在物理与力学中有大量保守体系的分析.保守体系的特点是保辛.本文指出小参数摄动法保辛的问题应予考虑.位移法摄动是保辛的,而辛矩阵的加法摄动则未能保辛.数值例题给出了对比.

简介：应用谐波—能量平衡法求解了强非线性单摆方程,谐波-能量平衡法与经典的摄动法和谐波平衡法不同,不是把微分方程和初始条件分离处理;而是把微分方程和初始条件同时处理.用谐波平衡,将描述动力系统的二阶常微分方程,化为以角频率、振幅为变量的非线性代数方程组,考虑能量平衡,构成角频率、振幅为变量的封闭方程组求得解析解.谐波-能量平衡法将谐波平衡与能量平衡相结合,克服了二者的缺点吸取了二者的优点.实例表明,谐波-能量平衡法方法简单,取较少谐波就可以达到较高的精度.

简介：定义对称轮轨系统对称性分岔的概念，由数值积分得到系统的时间响应并建立对称轮轨系统的离散动态Poincare映射截面及其对称截面，提出“合成分岔图”的构造方法，应用该方法对一两轴转向架系统运行与理想平直轨道上的对称／不对称分岔行为和混沌运动进行分析．在研究速度范围内，发现系统存在大量的对称运动形式，也存在很多的不对称运动形式，系统的对称性刚开始是通过不可捉摸突变而破坏的．

简介：研究了地震作用下非线性地基中桩基的3次超谐波共振问题．从地基桩中抽象出力学模型，考虑地基的非线性因素，运用Hamilton变分原理建立了桩基的非线性控制方程．利用Galerkin方法离散上述方程，基于多尺度摄动法研究了地震作用下非线性地基中桩的3次超谐波共振问题．以某嵌岩圆形桩为例，研究了地基土层厚度、剪切波速度及频率比对地震力的影响，数值模拟了非线性地基桩的3次超谐波共振响应，探讨了地震力、地基弹性及非弹性系数对超谐波幅频响应的影响，最后研究桩基产生3次超谐波共振时的时间历程曲线．结果表明，当地震波频率约等于桩基固有频率的1／3时，容易激发桩的3次超谐波共振响应；桩基的3次超谐波共振响应随着地震力、非弹性系数的增大而变得更加显著，随着弹性系数的增大而逐渐变小．

简介：研究了在地基波动影响下非线性粘弹性桩中的混沌运动.假定桩体材料满足Leaderman非线性粘弹性本构关系,得到在轴向载荷作用下满足Winkler条件的地基土波动方程、桩与地基土耦合振动方程;利用Galerkin方法将非线性积分-微分方程简化,并进行了数值计算,揭示了非线性粘弹性桩包括混沌运动在内的动力学行为.

简介：正交模型-正交模态法（CMCM）是一种参数修改的新方法,它具有不依赖于灵敏度分析、不需要进行迭代的特点.但是在有限元存在整体建模误差时,该方法会出现无法完成修正计算的情况,本文针对此问题进行了改进.改进后的方法可以既可以处理存在局部建模误差的情况,也可以处理存在整体建模误差的情况.本文通过梁式结构的数值算例,比较了原修正方法（CMCM）、改进后的修正方法（ICMCM）以及商业软件模型修正FEMtools的修正效果.结果表明：改进的正交模型-正交模态方法可以使分析频率更好地逼近实验值,物理参数的修改也更加准确.

简介：电磁场节点有限元法因未强加电场散度为零的条件而一直受到伪解出现的困扰.本文针对电磁共振腔问题,给出在频域的Maxwell方程表达式.通过引入Lorentz条件,推导出电磁共振腔二类变量和三类变量的变分原理,由此提出了新的电磁共振腔节点有限元法,避免了伪解的出现.最后用子空间叠代法求解了共振腔的本征值问题.数值算例表明本文方法是有效可行的.

简介：结合Liouville—Green变换，改进了求解变系数二阶线性齐次方程的渐近法．并采用改进后的渐近法研究了负载钢丝绳的固有振动问题，推导出了其固有振动的近似频率特征方程．实例计算表明，改进后的渐近法不但比Bessel函数法计算简便，而且计算精度也非常高．

简介：描述了振动声系统建模技术的基本概念．根据域分解的连续性条件，讨论了界面的压力和速度连续以及阻抗连续，应用加权余量法推导了两者的耦合模型．并用LMS／SYSNOISERev5．5进行了有限元数值模拟，计算结果与有限元结果符合得较好．通过比较两种连续性条件，发现前者更适合较小的计算模型而后者更适合较大的计算模型．最后对域分解提出了几个简单优化原则．

简介：研究因结构激励导致的不规则形状的车厢封闭空腔声场．利用改进Trefftz方法，对复杂形状的车厢空腔进行声学系统简化波函数建模．结合声固耦合关系，利用加权残数法处理边界条件，得出该声压稳态响应的波函数级数展开式，并给出了中低频噪声场的分析预测解．结合有源声控制理论，建立了复杂封闭腔体局部区域有源消声模型，并利用Matlab工具进行了数值仿真分析．仿真结果表明降噪效果良好，也证明了此方法的可行性．

简介：失重作用可能在空间中构造理想的球形液滴，它在空间流体科学、空间材料合成等中均有应用．在轨操纵中共振可能引起液滴的变形而影响实验质量，了解液滴晃动特性对空间实验的设计和避免与支撑结构的共振都有帮助．用瑞利-里兹法研究了失重液滴的自由晃动问题，给出了液滴自由晃动的频率和模态函数．可利用表面上的动力学条件研究自由液滴的晃动特性，但由于耦合系统复杂，往往用能量法加以研究．该方法作为一种能量法，可为进一步研究失重环境中的液滴和支撑结构的耦合振动问题提供可行的途径．

简介：引入离散奇异内积法分析材料非线性圆柱的动力响应．离散奇异内积方法是一种结合全局方法的高精度和局域方法的稳定性的计算方法．数值分析过程中用离散奇异内积方法离散空间导数，用四阶Runge—Kutta法离散时间导数．计算结果表明，离散奇异内积格式的求解结果和LP法的求解结果非常吻合．说明离散奇异内积格式非常适合数值分析材料非线性圆柱的动力响应问题，并且是一种具有很高的精度，和可靠性的高效的算法。

简介：将广义微分求积法(GDQR)用于分析输流曲管的流致振动问题,这是一个新的尝试.基于输流曲管的面内振动微分方程,利用GDQR法使曲管系统在空间域上得以离散化,从而获得了输流曲管的动力学方程组.数值算例中,计算得到了输流曲管在几种典型边界条件下的固有频率以及曲管发生失稳的临界流速等,这些计算结果与前人的解析解结果吻合较好.此外,还给出了两端固定输流曲管典型的动力响应行为.研究表明,GDQR法极易处理输流曲管这一类动力学模型,精度令人满意,进一步的研究可望推广到输流管道的非线性振动分析中.

简介：薛定谔方程是量子力学的基本方程,与经典物理中的牛顿运动方程地位相当.本文针对哈密顿量与时间无关的量子系统,应用分离变量法研究其量子力学定态解.分别给出了包含克尔型、饱和型以及五次非线性效应的薛定谔方程的定态解,并将所得解析解与数值解进行比较.两者完全吻合.

简介：基于车辆-轨道耦合动力学和空气动力学提出了一种快速计算横风下高速列车系统动力学行为的平衡状态方法．首先，忽略轨道不平顺并利用流固耦合联合仿真方法计算横风下高速列车的平衡状态；然后，将平衡状态下的气动力加载到车辆一轨道耦合动力学模型并计算高速列车动力学响应．利用建立的平衡状态疗法，研究了列车在速度为13．8m／s的横风下以350km／h速度运行时的流固耦合动力学行为．比较了平衡状态方法和联合仿真方法两种方法下列车姿态、安全性和舒适性指标的差异，计算结果差别在3．26％以内．研究结果表明：平衡状态方法计算横风下高速列车流固耦合的效率更高．

简介：主要考虑弯曲变形的细长轴向运动梁,可以作为工程中广泛应用在航天器天线、液体输送管道、汽车驱动带、电梯缆索等的简化机构.对轴向运动柔性梁线性微分方程,采用复模态分析方法导出两端简支和固支边界条件下的固有频率方程;采用Ritz法建立轴向运动梁的有限单元法模型.基于该模型在多种边界条件下进行梁的横向振动分析,并开展定点激励下激励功率谱的辨识.仿真结果表明,与传统的Galerkin截断方法相比.有限元方法能够克服分析方法的建模困难,对复杂边界梁进行有效的分析,对激励的功率谱能够有效地辨识.

简介：针对俯仰运动贮箱中液体的晃动用变分原理建立了一类新的Lagrange函数,以此为基础可以解析方式来研究俯仰运动贮箱中液体的非线性晃动.首先将速度势函数φ在自由液面处作波高函数η的Taylor级数展开,从而导出自由液面运动学和动力学边界条件非线性方程组;然后用谐波平衡法(HBM)假设其解为各次主导谐波叠加的形式,并代入方程组中得到含有未知系数相应多个代数方程式;最后用Broyden法对代数方程组求解.以无挡板开口二维、刚性矩形贮箱为例,研究了液体的大幅晃动,就液体晃动的幅值而言,在一定激励频率范围内,理论计算值与试验结果吻合较好,同时液面波高出现明显的零点漂移现象.

简介：动力学和控制系统中往往包含有不确定性参数,为此提出了一种基于随机响应面的不确定性参数灵敏度分析方法,以量化参数不确定性对响应变异性的影响.文中首先利用随机响应面建立不确定性参数和响应之间的表达式,然后通过求偏导方式推导参数的灵敏度系数,该系数综合反映了参数均值和标准差的影响.最后通过一根包含几何、材料不确定参数的数值梁来验证所提出方法,并与方差分析法结果进行了比较.

简介：把谱元法应用于刚架结构的动力学响应计算和分析中.建立了杆和梁的谱单元动力学刚度阵,针对刚架结构组装了整体动力学刚度阵,建立了整体结构的运动方程,计算了结构的固有频率和时域响应,并与采用有限元方法得到的结果进行了对比.从结果中可以看出谱元法在数值模拟中的独特优势.

简介：为研究权衡结构刚度与低阶振动频率的飞行器升力面最优结构设计,提出两种多目标拓扑优化方案（约束法、结合约束法与评价函数法）.基于变密度方法,在约束法方案中将多目标优化转化为设定参考点位移约束和低阶振动频率约束下,求解结构质量最小化的优化问题.在结合约束法与评价函数法方案中,定义组合柔度指数为评价函数（结构柔度与振动频率的函数）,将多目标优化转化为设定低阶振动频率约束和体积分数约束下,求解结构最小组合柔度指数的优化问题.结果表明两种方案的优化结果具有一定的相似性,各有所长.优化设计不仅减轻了升力面结构重量,而且提高了结构的一、二阶振动频率.